WIEN, Wilhelm (Gaffken, 1864. január 13. - München, 1928. augusztus 30.) német fizikus. A fizikai Nobel-díjat 1911-ben kapta a "hősugárzásra vonatkozó törvény felfedezéséért".
Rastenburgban és Königsbergben nevelkedett - egy fél évet a göttingeni egyetemen töltött, majd 1883-tól Berlinben hallgatott matematikát és fizikát, miközben H. Helmholtz intézetében is dolgozott. 1895-ben közvetlenül észlelte a Young által a fényelhajlással kapcsolatban feltételezett peremhullámokat. E témáról írt doktori értekezésének megvédését követően négy évre hazautazott.
Apja birtokainak eladása
után Wien ismét visszatérhetett kutatásaihoz. H. Helmholtzot időközben
a Birodalmi Fizikai-Technikai Intézet vezetésével bízták meg, Wien pedig
H. Helmholtz munkatársaként dolgozott, és a berlini egyetemen adott elő
fizikát.
A hőmérsékletméréssel
és a hidrodinamikával kapcsolatos kísérletei mellett ekkor kezdett a hősugárzás
kérdéseivel foglalkozni. 1893-ban felismerte a ma Wien-féle eltolódási
törvénynek nevezett összefüggést, három évvel később közzétette a feketetestsugárzás
spektrális eloszlásának egy közelítő formuláját.
1896-ban az aacheni Technische
Hochschule magántanára lett. Ott kezdte meg a csősugarak és katódsugarak
kísérleti vizsgálatát. 1899-ben Giesenbe hívták meg. A következő évben
a würtzburgi egyetem professzorává nevezték ki. A fizikai tanszék vezetésében
Wien a távozó Röntgent követte.
1902 és 1906 között Lipcsében
adott elő fizikát, majd Berlinben és Münchenben volt a fizika tanára. -
1791-ben P. Prevost arra a megállapításra jutott, hogy minden test környezetétől
függetlenül bocsát ki sugárzást. G. R. Kirchhoff 1859-ben felismerte: minden
üregben, melyet egyforma hőmérsékletű testek vesznek körül, kizárólag a
hőmérséklettől függő, a falak minőségétől független üregsugárzás jön létre.
Így a sugárzási probléma az üregsugárzás kutatására redukálható.
A felismerés horderejét
csak 1895 után mérték fel. Ekkor O. Lummer és Wien egy kísérleti műfogást
talált ki. Kicsiny, a sugárzási állapotot jelentékenyen nem befolyásoló
nyíláson "benéztek" az üregbe. A kis nyílás abszolút fekete testként viselkedik.
A sugárzás teljes energiáját
megadó Stefan-Boltzmann törvény 1879-ben vált ismertté. Azóta a kutatás
fő célja annak kiderítése volt, hogy az egyszerre kibocsátott különböző
hullámhosszúságú sugárzások közt milyen energiaeloszlás van. A kérdés megoldásához
az első zseniális lépést Wien tette meg. 1893-ban Doppler-elvvel kombinált
termodinamikai megfontolásokat alkalmazott az üregben levő sugárzás kompressziójára.
A Wien-féle eltolódási törvény tehetővé teszi az energiaeloszlás kiszámítását
bármilyen hőmérsékletre, ha csak egyetlen egyre is ismeretes már. Sőt még
ezen ismeret nélkül is magyarázatot ad arra, hogy miért tolódik el a színkép
intenzitásának maximuma a hőmérséklet növekedésével a rövidebb hullámhosszak
felé.
Wien elsőként vitte át
az entrópia fogalmát nemcsak az üregsugárzásra, hanem az irányított sugárzásra
is. Az eltolódási törvény olyan messzire vezetett, ameddig a klasszikus
fizika egyáltalán eljuthatott, azaz a kvantumelmélet küszöbéig. 1896-ban
Wien eloszlási törvényt adott meg, mely szerint valamely hőmérsékleten
a sugárzás intenzitásának a hullámhossz csökkenésével exponenciálisan csökkennie
kell. Ez a törvény nemcsak a Rayleigh-Jeans-törvényben meglevő "ultraibolya
katasztrófát" küszöbölte ki, hanem jól egyezett az akkori mérési eredményekkel
is. De az 1899-ben tökéletesített mérések jelentős eltéréseket mutattak
ki, ami M. PLANCK-ot újabb meggondolásra késztette. 1900 októberében Planck
az energia kvantált természetének feltételezésével felírta a sugárzás spektrális
eloszlásának forradalmian új szemléletű törvényét. A Planck-törvény feloldja
a Wien-törvény és a Rayleigh-Jeans-törvény ellentmondását, és ezeket a
törvényeket határesetként tartalmazza.
1897-ben THOMSON, G.
Fiztgerald és E. Wiechert mellett, Wien is azt találta, hogy a katódsugárrészecskék
tömege — a töltéshez viszonyítva — mintegy kétezerszer kisebb a hidrogénatom
tömegénél. Egy évvel később a csősugarak eltérítésének mérése alapján az
ionok tömegének és töltésének olyan nagyságrendi viszonyát állapította
meg, mint amilyet az elektrolitok ionjaira vonatkozó Faraday-féle egyenértéktörvényen
alapuló számítások adtak. Ezzel a kísérlettel indultak el a Thomson és
tanítványa W.Aston munkáiban tökéletes mérési modszerré váló tömegspektroszkópiai
vizsgálatok.